Aggiungi un sensore a infrarossi a raspberry pi gpio

Come tutti sappiamo, Raspberry Pi è una meravigliosa piattaforma di sviluppo basata su microprocessore ARM. Con la sua elevata potenza di calcolo può fare miracoli nelle mani di appassionati di elettronica o studenti. Tutto questo può essere possibile solo se sappiamo come farlo interagire con il mondo reale. Esistono molti sensori in grado di rilevare determinati parametri dal mondo in tempo reale e trasferirli in un mondo digitale. Abbiamo coperto molti progetti Raspberry Pi con molti sensori. Raspberry Pi è anche un vantaggio per i progetti IoT, in quanto è un computer tascabile con Wi-Fi integrato, con capacità di un microcontrollore.

In questo tutorial impareremo come interfacciare un sensore IR con Raspberry pi. Questi sensori sono più comunemente utilizzati in piccoli robot come robot inseguitore di linea, robot che evita bordi, ecc. In poche parole, può rilevare la presenza di oggetti prima di esso e anche distinguere tra il colore bianco e nero. Suona bene, vero?

Quindi impariamo come interfacciare questo sensore con Raspberry Pi. In questo progetto, quando non c'è alcun oggetto davanti al sensore IR, il LED rosso rimane acceso e non appena mettiamo qualcosa davanti al sensore IR, il LED rosso si spegne e il LED verde si accende. Questo circuito può anche fungere da circuito di allarme di sicurezza.

Materiale richiesto:

1. Raspberry Pi 3 (qualsiasi modello)
2. Modulo sensore IR
3. Luci LED verdi e rosse
4. Breadboard
5. Cavi di collegamento

Modulo sensore IR:

I sensori IR (sensore a infrarossi) sono moduli che rilevano la presenza di oggetti davanti a loro. Se l'oggetto è presente fornisce 3.3V in uscita e se non è presente fornisce 0 volt. Ciò è reso possibile utilizzando una coppia di coppie IR (trasmettitore e ricevitore), il trasmettitore (LED IR) emetterà un raggio IR che verrà riflesso se è presente un oggetto prima di esso. Questo raggio IR verrà ricevuto indietro dal ricevitore (fotodiodo) e l'uscita sarà resa alta dopo l'amplificazione utilizzando un collegamento op-amp LM358. Puoi saperne di più sul circuito del modulo sensore IR qui.

Il sensore IR utilizzato in questo progetto è mostrato sopra. Come tutti i sensori IR ha tre pin che sono rispettivamente 5V, Gnd e Out. Il modulo è alimentato dal pin 5V di Raspberry Pi e il pin di uscita è collegato a GPIO14 di Raspberry Pi. Il potenziometro sulla parte superiore del modulo può essere utilizzato per regolare la portata del sensore IR.

Schema del circuito e spiegazione:

Di seguito è mostrato lo schema del circuito per il collegamento di Raspberry Pi con il sensore IR. Come puoi vedere lo schema elettrico è molto semplice. Abbiamo alimentato direttamente il modulo IR dal 5V e dal pin di terra di Raspberry Pi. Il pin di uscita del modulo IR è collegato al GPIO14. Abbiamo anche utilizzato due LED (Verde e Rosso) per indicare lo stato dell'oggetto. Questi due LED sono collegati rispettivamente a GPIO3 e GPIO2.

Poiché i pin GPIO di Raspberry Pi sono 3,3 V, un resistore limitatore di corrente non è obbligatorio. Tuttavia, se lo si desidera, è possibile aggiungere un resistore di valore 470 ohm tra il pin di terra dei LED e il Raspberry Pi. L'intero circuito è alimentato da un caricatore mobile da 5V tramite la porta micro USB del Raspberry pi.

Nota: quando si collega un sensore, assicurarsi che la massa del sensore sia collegata alla massa dell'MCU o della MPU (qui Raspberry Pi). Solo allora potranno comunicare.

Programmazione del tuo Raspberry Pi:

Qui stiamo usando il linguaggio di programmazione Python per programmare RPi. Esistono molti modi per programmare il tuo Raspberry Pi. In questo tutorial stiamo usando l' IDE di Python 3, poiché è il più utilizzato. Il programma Python completo è fornito alla fine di questo tutorial. Scopri di più su Programma ed esegui codice in Raspberry Pi qui.

Parleremo di alcuni comandi che useremo nel programma PYHTON,

Stiamo per importare il file GPIO dalla libreria, la funzione sottostante ci consente di programmare i pin GPIO di PI. Stiamo anche rinominando "GPIO" in "IO", quindi nel programma ogni volta che vogliamo fare riferimento ai pin GPIO useremo la parola "IO".

importa RPi.GPIO come IO

A volte, quando i pin GPIO, che stiamo cercando di utilizzare, potrebbero svolgere altre funzioni. In tal caso, riceveremo avvisi durante l'esecuzione del programma. Il comando seguente indica al PI di ignorare gli avvisi e procedere con il programma.

IO.setwarnings (False)

Possiamo fare riferimento ai pin GPIO di PI, sia per numero di pin a bordo che per numero di funzione. Come il "PIN 29" sulla scheda è "GPIO5". Quindi diciamo qui o rappresenteremo il pin qui con "29" o "5".

IO.setmode (IO.BCM)

Stiamo impostando 3 pin come pin di input / output. I due pin di uscita controlleranno il LED e il pin di ingresso leggerà il segnale dal sensore IR.

IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> LED rosso come uscita IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> LED verde come uscita IO.setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> Sensore IR come ingresso

Ora dobbiamo spegnere il LED verde e accendere il LED rosso quando l'oggetto è lontano. Questo può essere fatto controllando il pin GPIO14.

if (IO.input (14) == True): #object is far away IO.output (2, True) #Red led ON IO.output (3, False) # Green led OFF

Allo stesso modo dobbiamo accendere il LED verde e spegnere il LED rosso quando l'oggetto è vicino.

if (IO.input (14) == False): #object is near IO.output (3, True) #Led verde ON IO.output (2, False) # Led rosso OFF

Il comando seguente viene utilizzato come ciclo per sempre, con questo comando le istruzioni all'interno di questo ciclo verranno eseguite continuamente.

Mentre 1:

Lavorando:

Dopo aver creato il codice Python, eseguilo utilizzando il comando run. Se il programma viene eseguito senza errori, dovresti visualizzare la seguente schermata.

Dovresti anche vedere il LED di colore rosso che si accende quando non c'è alcun oggetto davanti al sensore come mostrato di seguito.

Ora, avvicina qualcosa al led IR e dovresti notare che il LED rosso si spegne e il verde si accende. Il lavoro completo può essere trovato sul video fornito di seguito.

Spero che tu abbia capito il progetto e che tu sia stato in grado di costruire qualcosa di utile con esso. In caso di domande, pubblicale nella sezione commenti qui sotto o sul forum.